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        研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)觸發(fā)元素晶界異常偏析能夠克服合金的氫脆行為

        2022-02-11 19:58:50逸飛
        航空制造技術(shù) 2022年21期
        關(guān)鍵詞:香港城市大學(xué)氫脆偏析

        近日,香港城市大學(xué)材料科學(xué)與工程系楊濤教授團(tuán)隊(duì)在最新研究成果中成功地揭示了FeCrCoNi高熵合金中抑制其氫脆(HE)行為的關(guān)鍵因素。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)控制Fe元素添加可以非常有效地觸發(fā)Cr元素在晶界(GBs)的局部偏析,從而可以有效消除Fex(CrCoNi)1-x面心立方(fcc)高熵合金(HEA)中長(zhǎng)期存在的氫脆問(wèn)題。

        研究結(jié)果表明,將Fe原子分?jǐn)?shù)從2.5%增加到25%使HE阻力大幅提高,即延性損失從70%降至6%。同時(shí),斷裂模式由沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇┚嗔选6喑叨蕊@微結(jié)構(gòu)分析表明,F(xiàn)e2.5Cr32.5Co32.5Ni32.5和Fe25Cr25Co25Ni25合金在相結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸和晶界(GB)特征方面的差異可以忽略不計(jì)。

        該研究揭示了當(dāng)前FeCrCoNi型HEA中HE抗性大幅提高的根源,為未來(lái)開(kāi)發(fā)新型高性能結(jié)構(gòu)合金提供了新的見(jiàn)解,該合金對(duì)氫致?lián)p傷具有非凡的免疫力。相關(guān)成果以Defeating hydrogeninduced grain-boundary embrittlement via triggering unusual interfacial segregation in FeCrCoNitype high-entropy alloys為題發(fā)表在Acta Materialia上。

        該研究受到了香港研究資助局(NSFC)、國(guó)家自然科學(xué)基金(NSFC)、廣東省科技廳等項(xiàng)目的支持。

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